第18章 原子结构（课件B）-【步步高】2019版学案导学与随堂笔记物理（人教版选修3-5）江苏

第一节 电子的发现 第十八章原子结构 汤姆生在实验室     19世纪是电磁学大发展的时期, 到七、八十年代电气工业开始有了发展, 其中电气照明也吸引了许多科学家的注意，问题涉及低压气体放电现象，于是，人们竞相研究与低压气体发电现象有关的问题。 低压气体辉光放电 等离子球放电 低压气体辉光放电 一、阴极射线 1.实验装置：真空玻璃管、阴极、阳极和感应圈. 在金属板D1D2之间未加电场时，射线不偏转，射在P1点。 施加如图电场后射线偏转，射在P2点。 发现阴极射线带负电 3.阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线命名为阴极射线. 2.实验现象：感应圈产生的高电压加在两极之间，玻璃管壁上发出荧光。 4. 阴极射线是带负电的粒子 为了使射线回到P1点 5.测定带电粒子的比荷 需在D1D2之间施加垂直纸面向外的磁场 去掉D1D2之间的电场 射线在磁场作用下偏转，射在P3点。 换用不同材料的阴极做实验,所得比荷的数值都相同,是氢离子比荷的近两千倍.证明这种粒子是构成各种物质的共有成分. 二.电子 (1)组成阴极射线的粒子称为电子. 阴极射线 电 子 组成 成分 电性：负电 电量：e=1.602×10-19 C ，与氢离子带电量相同 质量： m=9.1×10-31 kg 质子与电子的质量比 (2)密立根“油滴实验”. 三：电子发现的历程 如图是汤姆孙气体放电管示意图 1.真空玻璃管两极 加上高电压 玻璃管壁上 发出荧光 2.物理学家戈德斯坦将阴极发出的射线命名为阴极射线. 3.猜想: (1)阴极射线是一种电磁辐射. (2)阴极射线是带电微粒. ? 4.英国物理学家汤姆孙让阴极射线在电场和磁场中偏转. 发现阴极射线带负电 测出了粒子的比荷 发现电子 思考：为什么说电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元？ 汤姆孙研究发现：许多现象中都发现了同样的带电粒子---电子，它的质量只比最轻原子质量的两千分之一稍多一点。 汤姆生的伟大发现 汤姆生发现电子之前人们认为原子是组成物体的最小微粒,是不可再分的.汤姆生对阴极射线等现象的研究中发现了电子,从而敲开了原子的大门. 汤姆生在实验室 【特别提醒】 (1)注意阴极射线和X射线的区别.阴极射线是电子流，X射线是电磁辐射. (2)由阴极射线在电场、磁场中的偏转可确定射线由带负电的粒子组成. 【判一判】 (1)阴极射线是由真空玻璃管中的感应圈发出的.( ) (2)阴极射线撞击玻璃管壁会发出荧光.( ) (1)阴极射线由阴极发出 (2)玻璃受到阴极射线的撞击会产生荧光效应 例1：阴极射线从射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图.若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为( ) A.平行于纸面向下 B.平行于纸面向上 C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里 C 例1：阴极射线从射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图.若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为( ) A.平行于纸面向下 B.平行于纸面向上 C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里 C 【互动探究】例题中如果通过施加电场来实现射线向上偏转，所加电场的方向应为( ) F电 E A 1.关于阴极射线的实质，下列说法正确的是( ) A.阴极射线实质是氢原子 B.阴极射线实质是电磁波 C.阴极射线实质是电子 D.阴极射线实质是X射线 随堂练习 阴极射线是原子受激发射出的电子 关于阴极射线是电磁波、X射线，都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的. C 例2：汤姆孙1897年用阴极射线管测量了电子的比荷，电子流平行于极板射入，极板P、P′间同时存在如图匀强电场和匀强磁场时，电子流不会发生偏转；极板间只存在如图匀强磁场时，电子穿出电容器时的偏转角θ= rad.板长L=3.0×10-2 m,电场强度大小为E=1.5×104 V/m，磁感应强度大小为B=5.0×10-4 T.求电子比荷. 解：无偏转时 只存在磁场时： ① 由几何知识可得： ③ ② 联立①②③可得： 2.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的粒子流，这些粒子是______.若加在阴极射线管内两个电极上的电压为1.6×104 V，电子离开阴极表面时的速度为零，则电子到达阳极时的速度v=_____________. 随堂练习 电子 电子由阴极到阳极，由动能定理得： 所以： 3.关于阴极射线的性质，下列说法正确的是( ) A.阴极射线带负电 B.阴极射线带正电 C.阴极射线中的负电粒子的比荷与氢离子的基本相同 D.阴极射线中的负电粒子的带电荷量与氢离子的基本相同 AD 随堂练习 阴极射线是电子